液压与气动技术 第1章

(2)运动粘度
在相同温度下，液体的 动力粘度和它的密度的比值
称为运动粘度
二、 液压油的主要性质
(2)运动粘度
运动粘度的计量单位是m2/s，常用单位为 St（斯）和 cSt（厘斯）
1m2/s=106mm2/s=106cSt
液压油的牌号，采用液压油在40℃温度下运 动粘度平均cSt(厘斯) 值来标号。
2.压力的表示方法及单位
真空度: 绝对压力小于大气压时,相对压力负值部分叫
做真空度。即
真空度=大气压-绝对压力=-(绝对压力-大气压)
一、流体静压力及其特性
2.压力的表示方法及单位
ppBiblioteka bs ＞ pat大 气压 力 绝 对压 力 表 压力
绝对压力 真空度
如左图，当以大
pat
气压为基准计算压
力时，基准以上的
二、 液压油的主要性质
3、粘性 1）粘性的定义
液体在外力作用下流动时，分子间 的内聚力要阻止分子间的相对运动， 因而产生一种内摩擦力，这一特性称 为液体的粘性。
二、 液压油的主要性质
2）粘性的度量
液体粘性的大小用粘度表示。常 用的粘度有三种，即动力粘度、运动 粘度和相对粘度。
二、 液压油的主要性质
lim p
F
A0 A
若法向力F均匀地作用在面积A上，则压力可表
示为: p F A
一、流体静压力及其特性
2.压力的表示方法及单位
相对压力（表压力）: 以大气压力为基准，测量所得的压力 是高于大气压的部分
绝对压力: 以绝对零压为基准测得的压力
绝对压力=相对压力 + 大气压力
一、流体静压力及其特性
50 0 40 0 30 0
20 0 15 0
10 0 90 80 70
60 55
50 0 5 10 15 20
N32号 机 N68号 机 械 油 械油
N15号 航 空 液 压 油
N46号 机 械 油 N46号 汽 轮 机 油
30
40
50
60 70 80 90 100
温 度 /℃
图1-12 几种国产液压油的粘度—温度曲线
如溢流阀、节流阀、 换向阀等。
4.辅助元件：
系统中除上述三部分 以外的其它元件。
如油箱、过滤器、油 管等。
系统
以上这些部分的不同 组合，就构成了不同功 能的液压系统。
第三节 液压传动系统的图形符号
左图是一种半结构的 工作原理图，直观性强， 容易理解，但绘制较麻 烦。
使用国家标准的“液 压与气动”图形符号， 简单明了，容易绘制。 （见附录）
二、 液压油的主要性质
其性质包括物理和化学的二个方面，有许多 种。这些性质可在有关资料中查到。液压传动 中涉及到的液压油最主要的性质是粘性和可压 缩性。尤其是粘性，它直接影响系统的工作性 能.传动效率，可压缩性只是高压的情况下才是 重要的。
二、 液压油的主要性质
1、密度
单位体积液体的质量称为该液体 的密度，即
如某一种牌号L-HL22普通液压油，是指其 在40℃ 时运动粘度平均值为22cSt。
二、 液压油的主要性质
（3）相对粘度 相对粘度又称条件粘度。
恩氏粘度用恩氏粘度计测定，将被测 油放在一个特制的容器里（恩氏粘度计 ），加热至t℃后，由容器底部一个 Φ2.8mm的孔流出，测量出200cm3体积 的油液流尽所需时间t1，与流出同样体 积的20℃的蒸馏水所需时间t2之比值就 是该油在温度t℃时的恩氏粘度。
第五节 液压油
必要性：由于液压传动是以液 体的工作介质来进行能量传递的， 学习本节知识有助于正确理解液 压传动的原理、规律,掌握液压传 动技术。
一、 液压油的用途和种类
1、液压油的用途 (1)传递运动与动力。 (2)润滑。 (3)密封。 (4)冷却。
一、 液压油的用途和种类
2、液压油的种类
主要分为二大类型： 矿物油系液压油 耐火性液压油
三、 对液压油的基本要求和选用
1、对液压油的基本要求 液压传动用油一般应满足如下要求：
（1）合适的粘度和良好的粘温特 性。 （2）有良好的润滑性能，腐蚀性 小，抗锈性好。 （3）质地纯净，杂质少。 （4）对金属和密封件有良好的相 容性。
三、 对液压油的基本要求和选用
1、对液压油的基本要求
（5）氧化稳定性好，长期工 作不易变质。 （6）抗泡沫性和抗乳化性好 。 （7）体积膨胀系数小，比热 容大。 （8）燃点高，凝点低。 （9）对人体无害，成本低。
图形符号 只表示元件功能，不表示
元件结构和参数，简单明 了,易于绘制。
如： 油箱（四处）
液压缸
图形符号
如： 液压泵 （气压泵三角 形不涂黑）
过滤器
（形象）
图形符号 如： 溢流阀
（形象）
节流阀 （中间窄，表示节流； 有箭头表示可调节，无 箭头表示不可调节）
图形符号 如： 换向阀
（X位X通：方框表示位置， 有二位、三位；各口表示通 路，有二、三、四、五通）
一、流体静压力及其特性
3.液体的静压力特性
液体的静压力具有两个重要特性： （1)液体静压力的方向总是作用面的内法 线方向。 （2)静止液体内任一点的液体静压力在各 个方向上都相等。
二、流体静力学基本方程及其应用 液体静压力基本方程:反映了在重力作用下静
止液体中的压力分布规律。
1、流体静力学基本方程
p p0 gh
p是静止液体中深度 为h处的任意点上的压 力,p0 为液面上的压力 ，若液面为与大气接触 的表面，则p0等于大气 压p。
二、流体静力学基本方程及其应用
1、流体静力学基本方程
(1)静止液体内任一点处的压力由两部分
组成，一部分是液面上的压力p0，另一部分 是ρg与该点离液面深度h的乘积。
液压传动是以密闭系统内液 体（液压油）的压力能来传递运 动和动力的一种传动形式，其过 程是先将原动机的机械能转换为 便于输送的液体的压力能，再将 液体的压力能转换为机械能，从 而对外作功。
第二节 液压传动系统的组成 其元件的总体布局
机床工作台液压系统
机床工作台液压系统
工作原理
油路—图示、左位、右位 换向—换向阀 调速—节流阀 调压—溢流阀
图形符号
要求
学习重点，边学边记
第四节 液压传动的特点
一、液压传动的优点
1.在同等体积下，液压装置能产生出更大
优点
的动力，即在同等功率下，液压装置的体 积小、重量轻、结构紧凑； 2.液压装置容易做到对速度的无级调节，而且调速 范围大，对速度的调节还可以在工作过程中进行；
3.液压装置工作平稳，换向冲击小，便于实现频繁 换向；
二、液压传动的缺点
1. 工作过程中常有较多的能量损失（摩擦 缺点 损失、泄漏损失等），不易保证严格的传
动比。
2. 对油温变化比较敏感，工作稳定性很易受到温度 的影响，不宜在很高或很低的温度条件下工作。
3. 为了减少泄漏，液压元件在制造精度上的要求较 高，造价较贵，对工作介质的污染比较敏感。
4.液压传动出现故障时不易找出原因。
m
V
矿物油系工业液压油，密度约0.85～0.95，W/O型 密度约0.92～0.94；O/W型密度约1.05～1.1。其密 度越大，泵吸入性越差。
二、 液压油的主要性质
2、可压缩性
液体受压力作用而发生体积减 小的性质称为液体的可压缩性。
对于矿物油，其可压缩性约比钢 大100-150倍，对一般液压系统其 可压缩性可忽略。
三、 对液压油的基本要求和选用
2、液压油的选择
液压油的选择，首先是油液品 种的选择。液压油的品种确定之后 ，接着就是选择油的粘度等级。
三、 对液压油的基本要求和选用
2、液压油的选择
在选择粘度时应注意以下几方面的情况： 1）根据工作机械的不同要求选用 2）根据液压泵的类型选用 3）根据液压系统工作压力选用 4）根据液压系统的环境温度选用 5）根据工作部件的运动速度选用
机床工作台液压系统
溢流阀：将多余的油液 排回油箱
当油管中的油液对溢 流阀钢球的作用力等于 或略大于溢流阀中弹簧 的预紧力时，油液就能 顶开溢流阀中的钢球流 回油箱。
机床工作台液压系统
泵的卸载
当开停阀推到右极限 位置时，油液经开停阀 和油管直接排回油箱， 泵出口压力降为零，工 作台停止不动。
主要包括能源装置、执行元件、 控制调节元件、辅助元件等四部 分。
以机床工作台液压系统为例。
1.动力元件（装置）：
把机械能转换成油液 液压能的装置。
如液压系统中的液压 泵，向系统提供压力油。
2.执行元件：
把油液的液压能转换 成机械能的元件。
如作直线运动的液压 缸，作旋转运动的液压 马达。
3.控制调节元件：
对系统中油液压力、 流量和流动方向进行调 节和控制的元件。
二、 液压油的主要性质
4）粘度和温度的关系
液压油粘度对温度的变化十分敏
感，这种油的粘度随温度变化的性质 ，称为粘温特性。
粘度和温度的关系
粘 度 / (2ms· －1) 粘 度 /E
粘 度 / (1/Rel) 粘 度 / SSU
5.0
75
4.0
50
3.0
40
2.0
30
1.5
20
1×10－4
15 12 .5
（１）动力粘度
y
u i
u0
dy
y O
u＋ du u
h
图1-11 液体的粘性示意图
F
A du dy
二、 液压油的主要性质
（１）动力粘度
动力粘度的物理意义是：液体在 单位速度梯度下流动时，接触液层 间单位面积上的内摩擦力。
动力粘度的法定计量单位为 Pa·s（帕·秒，N·s/m2）。